Безопасный и простой способ получения стволовых клеток

Видео: Стволовые технологии-1. Борис Лордкипанидзе

Исследователи из Китая объявили, что они разработали «безопасный и простой» способ получения стволовых клеток, который дает надежду на массовое выращивание новых органов и тканей для лечения различных болезней.

Они говорят, что могут получать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) при помощи коктейля из низкомолекулярных веществ, которые химически перепрограммируют зрелые клетки.

Новый метод, по словам ученых, не повышает риск возникновения опасных мутаций или рака, которые возможны при введении генов в клетку для ее перепрограммирования.

Плюрипотентные стволовые клетки способны дать начало любым типам клеток человеческого организма – стволовые клетки эмбриона также плюрипотентные. Индуцирование плюрипотентного состояния зрелых клеток – это одна из важнейших задач современной медицины.

Метод химического преобразования клеток, продемонстрированный китайскими учеными, проще и дешевле используемых сегодня методов, которые во многом ограничивают применение iPSC.

Как удалось получить стволовые клетки?

В своем исследовании профессор Deng Hongkui, биолог Пекинского университета, вместе со своими коллегами индуцировал плюрипотентное состояние у зрелых клеток мышей, используя для этого всего 7 низкомолекулярных веществ.



Исследователи начали с анализа 10 000 небольших молекул, пытаясь найти комбинацию, которая смогла бы вызвать данное превращение клеток. Затем ученым пришлось провести огромную годовую работу, в ходе которой они доводили до совершенства свой коктейль, увеличивая его эффективность.

В итоге они получили смесь, способную конвертировать 0,2% всех обработанных зрелых клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Этот процент сопоставим с используемым сегодня методом генной инженерии. Ученые назвали полученные новым способом клетки CiPSC.



В своей статье китайцы описывают многочисленные преимущества обработки низкомолекулярными веществами: молекулы легко проходят через стенки клеток, не влияют на иммунную систему организма, имеют лучшее соотношение цена-эффективность, могут быть легко синтезированы, стабильны при хранении, стандартизируются.

Авторы отмечают: «Более того, их эффекты в плане активации функций специфических протеинов часто обратимы, и могут быть настроены путем простого изменения концентраций веществ в коктейле».

Перспективы открытия

Исследователи доказали, что CiPSC действительно являются плюрипотентными клетками, продемонстрировав их эффект на мышиных эмбрионах. У растущих эмбрионов введенные CiPSC формировали, как и положено, все типы тканей, включая сердце, легкие, печень, кожу, мышцы.

В отличие от мышей, на которых использовали генный метод, мыши, получившие химически индуцированные клетки, были «на 100% здоровы на протяжении 6 месяцев наблюдения». От одной из родившихся мышей ученые даже дождались потомство, которое также было здоровым.

Исследователи уверены, что их работа открывает возможность производства «функционально желательных клеток» для использования в регенеративной медицине, если применять определенные химические вещества, перепрограммирующие клетки. Это заменит метод манипуляции с генами и дорогие биологические процедуры.

Многое еще предстоит сделать

В то время как следующим логическим шагом кажется попытка использовать CiPSC для производства человеческих клеток и лечения людей, ученые отмечают, что впереди все еще много работы, которую нужно сделать перед таким ответственным шагом.

Sheng Ding, исследователь в области перепрограммирования клеток из Калифорнии, сказал по этому поводу, что профессор Hongkui достиг больших успехов, но CiSPC не следует широко применять, пока окончательно не доказано, что эти клетки могут работать в человеческом организме так же эффективно и безопасно, как у мышей.